进入21世纪,服务机器人的研究和产业化进程不断深入,随着我国人口老龄化加剧,家庭服务机器人将会出现爆发式增长。视听系统作为服务机器人重要的组成部分,其既是命令的入口,也是功能的表象,对用户体验起决定性作用。而当前机器人视听系统平台化程度较差、完成度低,存在具体硬件绑定、灵活性欠佳、移植困难、可扩展性差等问题。本文基于实验室自主研发的“大智”服务机器人平台,通过应用先进的软件设计方法,探讨异构机器人平台视听系统的设计与实现方式,解决视听系统中存在的灵活性、可扩展性和可移植性差的问题。在系统的设计中,应用分层模式将系统分为实现层和应用层。实现层侧重提高系统的灵活性和可扩展性,通过将复杂元件分解,简化Gstreamer的组织结构为简单的链式结构,进而设计了一套基于组成(composite)模式的节点体系用于组织Gstreamer元件,节点体系在保持统一外观的同时,内部可灵活组合与扩充,提高了系统的灵活性和可扩展性。应用层聚焦提高系统的可移植性,在设计中采用模块化设计的手段,应用抽象工厂(abstractfactor)模式,通过为异构软硬件平台特化具体实现模块的方式,提高系统的可移植性。在完成系统实现的基础上,对视听系统进行了功能测试和性能对比测试。功能测试中验证了系统的有效性和可靠性,系统整体表现符合设计需求。性能对比测试中,将视听系统与原生Gstreamer命令进行对比,量化系统为提高灵活性付出的设计代价,从测试结果来看,以较少的资源代价,有效提高了系统的灵活性、可扩展性和可移植性,达成了设计目标。